ARM開發(fā)板手冊

1、火牛STM32開發(fā)板用戶手冊1.產品規(guī)格 火牛 STM32開發(fā)板采用意法半導體（ST）公司推出基于 ARM CortexM3內核的 STM32F103增強型系列芯片 STM32F103VC組成。板上資源豐富,具有以太網（Ethernet）、MP3、USB主機（Host）、USB從機(Device)、nand flash、TFT LCD、串口（UASRT）、I2C、SPI、AD、DA、PWM、蜂鳴器等接口。頗具特色的設計理念加上豐富的例程（均提供源代碼）使得火牛STM32開發(fā)板非常適合初學者學習入門和項目評估使用。 板上資源： CPU:意法半導體公司（ST）基于 ARM Cortex-M3的 3

2、2位處理器芯片 STM32F103VC LQFP100腳，片內具有 256KB FLASH，48KB RAM (片上集成12Bit A/D、D/A、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等資源)。 32位 RISC性能處理器 32位 ARM Cortex-M3結構優(yōu)化 72 MHz 運行頻率，1.25 DMIPS/MHz 硬件除法和單周期乘法快速可嵌套中斷，612個時鐘周期具有 MPU保護設定訪問規(guī)則支持一個 TFT彩色液晶屏(需要另外搭配)，搭配 2.8寸 TFT真彩觸摸屏模塊或 3.2寸 TFT真彩觸摸屏模塊(由用戶選擇)大屏幕 320*240，26萬色 TFT-LCD，支持 8/16

3、位總線接口，鏡面屏，超高高度，模擬 IO控制,彩屏模塊上配置 ADS7843觸摸控制器，支持一個 SD卡（SPI方式）可用于存儲圖片、數據等，支持一個 AT45DBxxx的 DATA FLASH（可用于存儲漢字庫和圖片或數據等）。 板載128M或 256M NAND FLASH模擬 IO控制，可以自行更換更大容量的NAND FLASH 如：512M。滿足大容量數據采集、數據表格存儲，文件管理等應用，MP3歌曲存放等要求。 板載VS1003B 高性能 MP3解碼芯片，支持解碼音樂格式包括 MP3、WMA、WAV、MIDI、P-MIIDI，錄音編碼格式 IMA ADPCM（單聲道）。麥克風和線入（

4、Line input）兩種輸入方式；支持 MP3和 WAV流；低功耗；具有內部鎖相環(huán)時鐘倍頻器；高質量的立體聲數模轉換器（DAC）；16位可調片內模數轉換器（ADC）；高質量的立體聲耳塞驅動（30歐）；單獨的模擬、數字和 IO供電電源；串行的數據和控制接口（SPI） 一個USB 主機接口，板載 CH376 USB主機控制芯片，CH376 是文件管理控制芯片，用于單片機系統(tǒng)讀寫 U 盤或者 SD 卡中的文件 CH376 支持 USB 設備方式和USB 主機方式，并且內置了 USB 通訊協議的基本固件，內置了處理 Mass-Storage海量存儲設備的專用通訊協議的固件，內置了 FAT16和 FA

5、T32 以及 FAT12 文件系統(tǒng)的管理固件，支持常用的 USB 存儲設備（包括 U 盤/USB 硬盤/USB閃存盤/USB讀卡器）。支持 1.5Mbps低速和 12Mbps 全速 USB 通訊，兼容 USB V2.0，外圍元器件只需要晶體和電容。支持 USB-HOST 主機接口和 USB-DEVICE 設備接口，支持動態(tài)切換主機方式與設備方式。支持 USB 設備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸。自動檢測 USB 設備的連接和斷開，提供設備連接和斷開的事件通知。內置固件處理海量存儲設備的專用通訊協議，支持 Bulk-Only傳輸協議和 SCSI、UFI、RBC 或等效命令集的 USB 存儲設備（

6、包括 U盤/USB 硬盤/USB 閃存盤/USB讀卡器）。 內置 FAT16 和 FAT32 以及 FAT12 文件系統(tǒng)的管理固件，支持容量高達 32GB的U盤和SD卡。提供文件管理功能：打開、新建或刪除文件、枚舉和搜索文件、創(chuàng)建子目錄、支持長文件名。 提供文件讀寫功能：以字節(jié)為最小單位或者以扇區(qū)為單位對多級子目錄下的文件進行讀寫。提供磁盤管理功能：初始化磁盤、查詢物理容量、查詢剩余空間、物理扇區(qū)讀寫。提供 2MB/24MHz 速度的 SPI 設備接口，支持連接到單片機的 SPI 串行總線。 一個以太網接口，板載 MicroChip公司高性能 SPI總線的單芯片網絡接口ENC28J60以太網控

7、制芯片，IEEE 802.3 兼容的以太網控制器集成 MAC 和10BASE-T PHY，支持全雙工和半雙工模式，使用帶網絡變壓器和連接、收發(fā)指示 LED的 RJ45插座。一個 USB 從機接口（STM32F103VCT6芯片內置） 一路 CAN通信接口,驅動器芯片 SN65VHD230 一路 RS485通信接口，驅動芯片 SP3485 兩路 RS232接口，驅動芯片 MAX3232 一個 SD卡座 SPI方式控制方式 一個 I2C存儲器接口,標配 24LC02(EEPROM) 一個 SPI存儲器接口,標配 AT45DB161D(DATA FLASH一路 ADC調節(jié)電位器輸入兩路 ADC輸入接

8、線端子引出一路 DAC輸出接線端子引出一個蜂鳴器、四個用戶 LED燈、一個電源指示燈，一個 USB通信指示燈，三個用戶按鍵，一個五向搖桿按鍵，一個系統(tǒng)復位按鍵電源選擇跳線，支持外接 5V電源供電，USB供電所有 I/O口通過 2.54MM標準間距引出,方便二次開發(fā) 板子規(guī)格尺寸:15CM X 11CM 2.電路及接口說明 由于空間有限標注未能一一說明每個接口和 IC的定義和功能，需詳細接口定義資料請參考電路原理圖。 2.1Power supply（電源供給） 火牛開發(fā)板采用外部5V電源輸入、USB接口提供5V電源輸入 5V DC 電源適配器連接到CN10，電源選擇跳線J5插到1-2處。選擇外部

9、5V電源供電。把USB電纜連接到USB口 CN14，電源選擇跳線J5插到2-3處，選擇USB5V電源供電。Note: CN10電源插座為內芯是正極外芯是負極。輸入電壓不得超過5V ±5%。表1、電源選擇跳線設置描述 Jumper描述 J5 J5用于選擇外部 5V電源座輸入 5V電源供電， USB供電。跳線短路帽在 1-2處為外部 5V供電，2-3處為 USB口供電。2.2 Boot option（啟動選項） 火牛開發(fā)板可以采用以下幾種啟動方式： Embedded user Flash （默認） System memory with boot loader for ISP Embedd

10、ed SRAM for debugging 啟動方式通過配置BOOT1（JP4）和BOOT0（JP7）選擇跳線設定。 表2、啟動方式選擇跳線設置描述 BOOT1（JP4） BOOT0（JP7）啟動模式描述 ANY （1 -2、 2-3 oropen） 2-3 火牛開發(fā)板設定為 User Flash 啟動方式。 BOOT1可以任意位置，如插到 1-2、 2-3或是開路（既不插）默認是插到 2-3(Default setting) 2-3 1-2 火牛開發(fā)板設定為 System Memory啟動方式。 1-2 1-2 火牛開發(fā)板設定為 Embedded SRAM啟動方式。注：默認設置是把 BOOT

11、0（JP7） BOOT1（JP4）都設置到 2-3，這樣是運行用戶燒進去的程序。當要進行串口燒寫程序時，把 BOOT0（JP7）設置到 1-2，按一下復位鍵將串口線和 PC連接后插到 CN1（USART1）口上。用 ST官方的 ISP軟件連接后就能對芯片進行程序燒寫了，值得注意的是燒好程序后記得把 BOOT0（JP7）設置回 2-3，這樣才能運行剛剛燒好的用戶程序。2.3 Clock source（時鐘源） 火牛開發(fā)板由五個時鐘源提供系統(tǒng)時鐘、RTC時鐘、USB HOST時鐘、以太網時鐘、MP3時鐘。 Y1，12.288MHZ晶震，做為MP3芯片的時鐘源。Y2，8MHZ晶震，做為系統(tǒng)的時鐘源，

12、如果采用內部8M RC震蕩器Y2可以不接。 Y3，32.768kHZ晶震，做為RTC的時鐘源.Y4，25MHZ晶震，做為以太網芯片ENC28J60的時鐘。Y5，12MHZ晶震，做為USB HOST芯片的時鐘。Note: JP6為1-2時連接電源給RTC，當JP6為2-3時連接后備電池供電給RTC。2.4、復位方式 復位信號在金牛開發(fā)板上是低電平復位。復位方式包括以下幾種方式：復位按鍵Reset（S1） 通過JTAG仿真下載口輸入復位信號2.5 模擬輸入 CN9 的 AIN0、AIN1、連接到STM32F103VC的外部模擬輸入引腳PB0、PB1上。AD調節(jié)電位器輸入VR1 連接到PC5。2.6

13、 DAC輸出 CN9 的 DAC 連接到STM32F103VC的DAC輸出引腳PA4。DAC輸出引腳與SPI1_NSS引腳復用。如要使用 DAC 需要拔掉JP3跳線。JP3跳線默認是插上，既分配給SD卡檢測信號SD_CD使用。 2.7 USB-HOST 火牛開發(fā)板具有一個USB A型 USB HOST 全速接口（CN12）開發(fā)板可采用這個USB口連接USB外設,如: U盤、USB鼠標、USB鍵盤等設備。USB-A型連接器對外接的設備提供5V電源。USB HOST功能采用CH376T芯片實現, CH376 是文件管理控制芯片，用于單片機系統(tǒng)讀寫U 盤或者SD 卡中的文件CH376支持USB 設備

14、方式和USB 主機方式，并且內置了USB 通訊協議的基本固件，內置了處理Mass-Storage海量存儲設備的專用通訊協議的固件，內置了FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系統(tǒng)的管理固件。使得用戶非常容易操作，只需幾個簡單的命令就能對USB設備進行讀寫操作。表3、USB A B型引腳功能引腳序號 功能名 典型電線顏色 1 VBUS 紅 2 D-白 3 D+ 綠 4 GND 黑 2.8 USB-DEVICE 火牛開發(fā)板提供了1個全速USB2.0 設備端口，通過標準的USB-B型連接器引出。通過該連接器，可以由PC給目標供電（最大電流500mA限制）。JP9跳線選擇USB-D+信號線上的上

15、拉電阻是通過PC9引腳控制還是通過JP9直接控制，JP9設置到1-2設置USB由PC9引腳控制，設置到2-3使USB不受控制，直接打開USB。USB控制信號低電平有效。2.9 顯示接口 火牛開發(fā)板的CN4接口可以連接一個2.8 或3.2寸的320X240 TFT彩色LCD，LCD數據線連接到STM32F103VC的PE口。4個紅色LED（LD1、2、3、4）連接到標準IO口PD8、9、10、11用于顯示。表4、彩色TFT LCD接口描述 引腳定義如下： 引腳 信號描述 對應IO 引腳信號描述對應IO引腳信號描述對應IO 1 3V3 電源 2 GND 地 3 DB00 PE0 4 DB01 PE

16、1 5 DB02 PE2 6 DB03 PE3 7 DB04 PE4 8 DB05 PE5 9 DB06 PE6 10 DB07 PE7 11 DB08 PE8 12 DB09 PE9 13 DB10 PE10 14 DB11 PE11 15 DB12 PE12 16 DB13 PE13 17 DB14 PE14 18 DB15 PE15 19 CS PD12 20 RS PD13 21 WR PD14 22 RD PD15 23 RESET RESET 24 NC NC 25 MISO PA6 26 INT PC4 27 MOSI PA7 28 NC NC 29 SCK PA5 30 NC

17、NC 31 TP_CS PC6 32 NC NC 2.10 EEPROM 火牛開發(fā)板外接一個24LC02 EEPROM 連接到STM32F103VC的I2C1總線上，PB6接EEPROM的SCL，PB7接EEPROM的SDA。 2.11 CAN 火牛開發(fā)板支持一路CAN2.0A/B總線通信接口。使用 SN65HVD230 (U5) 作為CAN 驅動器。CAN接口采用5.08mm間距的接線端子引出。2.12 RS-232和RS-485 火牛開發(fā)板的一路RS-485通信接口CN2和兩個RS-232通信接口CN1、CN3連接到STM32F103VC的USART1和USART2。兩個控制信號Bootl

18、oader_BOOT0 和Bootloader_RESET,也同時連接到CN1的RS-232接口上用于自動ISP燒寫（無需設置BOOT0跳線）。如需不設置BOOT0跳線就能ISP需用第三方串口下載軟件。 2.13 SD card 火牛開發(fā)板上的SD卡接口連接到STM32F103VC的SPI2上。SD卡的檢測信號連接到標準IO口PA4，SD卡的電源控制信號連接到標準IO口PC8。要使用SD卡功能必須短接JP3跳線。表5、 SD卡插入檢測跳線接口描述 JP3 描述 短路（close）連接 SD卡檢測信號開路（open）禁止連接 SD卡檢測信號 2.14 Ethernet 火牛開發(fā)板支持10M以太網

19、通信接口，采用ENC28J60 (U8) 和一個內帶網絡濾波器的RJ45連接座（J4）。通過SPI1連接以太網芯片。2.15 MP3解碼 火牛開發(fā)板板載VS1003B 高性能 MP3解碼芯片，支持解碼音樂格式包括 MP3、WMA、WAV、MIDI、P-MIIDI，錄音編碼格式 IMA ADPCM（單聲道）。麥克風和線入（Line input）兩種輸入方式；支持 MP3和 WAV流，高質量的立體聲數模轉換器（DAC）高質量的立體聲耳塞驅動（30歐）、串行的數據和控制接口（SPI）。MP3控制接口連接到 SPI2。 表6、 MP3音頻接口描述接口 描述 J1 麥克風輸入插座，用于連接麥克風。 J2

20、外部聲音輸入插座，連接音源。J3耳機輸出插座,連接耳機2.16 大容量數據存儲（128M或256M NAND FLASH） 板載128M或256M 大容量 NAND FLASH采用模擬IO控制，可應用于大容量數據采集、數據表格存儲，文件管理等應用，MP3歌曲存放等。NAND FLASH 跟TFT LCD共用數據接口和讀寫信號線，而地址和和命令控制信號是獨立的。3、 接口定義（Connectors） 3.1 模擬輸入、DAC輸出接口CN9定義 Pin number Description Pin number Description 1 AIN0 4 GND 2 AIN1 3 DAC 3.2 C

21、AN總線接口CN2定義 Pin number Description Pin number Description 1 5V 4 2CANH53 CANL6CND3.3 RS485總線接口CN2定義 Pin number Description Pin number Description 4 485B 5 485A 6 GND 3.4 RS232通信接口CN1、CN3定義 RS232 connector CN1、CN3 (front view)CN1定義 Pin number Description Pin number Description 1 NC 6 NC 2 USART1_PA9 7 RTS（控制BOOT0） 3 USART1_PA10 8 NC 4 DTR（控制RESET） 9 NC 5 GND CN3定義 Pin number Description Pin number Description 1 NC6NC 2 USART2_PA2 7 NC 3 USART2_PA3 8 NC 4 NC 9 NC 5 GND 3.5 JTAG調試接口CN13 定義 Pin number Description Pin number Description